Modelado de flujos de lodo usando FLO-2D en la quebrada Paihua: Impacto en la ciudad de Matucana, Lima

Abstract

Se propone un modelo bidimensional de diferencias finitas FLO -2D para simular flujo de fluidos no-newtonianos, como aludes torrenciales en conos de deyección, que permita la estimación de la descarga de los huaycos en la Cuenca de la Quebrada Paihua, asumiendo valores de precipitación de 24 horas, para un período de retorno de 100 años como evento detonador. Las características del modelo permiten simular flujos en topografías complejas, como áreas urbanizadas, terrazas, intercambio de fluido entre canales y el cono de deyección. Considera flujos de agua y flujos hiperconcetrados (detritos, lodo, etc.), homogéneo y de concentración variable. Los datos de entrada requieren topografía digital del terreno, la geometría del canal, valores de la rugosidad del canal y de la planicie de inundación, hidrogramas de entrada de líquidos y sólidos, precipitación y propiedades reológicas de la mezcla agua-sedimento. Se establece la caracterización de la Quebrada a nivel topográfico, hidrológico, geológico y de geodinámica. Asimismo se definen los parámetros, como la concentración volumétrica de sedimentos (C), la gravedad específica del sedimento (G¿), resistencia al flujo laminar (K), entre otros. La metodología analiza dos escenarios; 1) el huayco de la quebrada con un flujo presente en el Río Rímac (27.2 m¿/s, caudal estimado del último huayco); 2) un análisis simulando el huayco en la quebrada y con una avenida de 80 m¿/s en el Río Rímac, a fin de poder presentar el fenómeno de desborde e inundación por colmatación. Se toma en cuenta el encauzamiento actual del río. El modelo permite elaborar un mapa de amenaza por niveles.